مهم‌ترین مفهوم در تشخیص زمان رشد گیاهان مفهومی به نام قانون عوامل محدودکننده است که وضعیت گیاه را مشخص می‌کند. حتی هیدروپونیک‌ها نیز توان جبران شرایط نامساعد برای رشد گیاه (مانند دمای نامناسب، آبیاری نادرست، کمبود مواد مغذی، مشکلات ناشی از آفات و بیماری‌ها و نور ناکافی) را ندارند. نور مهم‌ترین متغیر مؤثر بر رشد گیاه است. اگر نور کافی به گیاه نرسد، فارغ از اینکه سایر متغیرها –آب، بستر رشد یا کود- چگونه باشند، گیاه با حداکثر نرخ رشد خود رشد نخواهد کرد یا حداکثر پتانسیل آن به ظهور نخواهد رسید.
افزایش نور، افزایش ثمره
نور نیروی محرک فوتوسنتز (فرآیند تغییر انرژی نورانی خورشید به انرژی شیمیایی توسط گیاه) است. در طول فرآیند فوتوسنتز، آب طی یک واکنش شیمیایی به دو عنصر اکسیژن و هیدروژن تجزیه و کربن دی‌اکسید (CO2) به شکر تبدیل می‌شود. بنابر یک قاعده کلی، به‌ازای هر یک درصد افزایش نور رشد گیاه به همان اندازه افزایش خواهد یافت و در نتیجه ثمره آن یک درصد بیشتر می‌شود. کلیه گیاهان برای انجام عمل فوتوسنتز به دو عنصر نور و CO2 نیاز دارند. وجود فاصله مناسب بین گیاهان دریافت نور کافی در فضای گلخانه را برای آنان تضمین می‌کند.
بوته‌های گوجه‌فرنگی به نحوی هرس می‌شوند که در هر مترمربع از فضا گلخانه ۲٫۷ تا ۳ گیاه قرار گیرد. خیارهای بی‌دانه، با برگ‌های بزرگ‌تر خود به فضایی دو برابر فضای در نظر گرفته شده برای بوته‌های گوجه‌فرنگی نیاز دارند. فاصله میان کاهوی هیدروپونیک نیز از ۲٫۵ سانتی‌متر مربع برای کاهوهای بی‌دانه در مرحله رشد اولیه تا ۱۵ سانتی‌متر مربع در مرحله رشد نهایی متغیر است.
حفظ رشد گیاه در حالت بهینه در شرایط نوردهی کمتر (به‌ویژه در مناطق با شدت نور کمتر و ساعات روز محدودتر) مستلزم تلاش بیشتر است. تاکنون نور خورشید به‌عنوان ارزان‌ترین گزینه برای کشاورزان SA مطرح بوده است که می‌بایست با بیشترین شدت و کمترین سایه ممکن از آن استفاده کنیم.
تضمین نور کافی برای گیاهان
شاخص پیوستگی نور روزانه (LDI)
شاخص LDI معرف کل میزان نوری است که گیاه شما در طول شبانه‌روز دریافت می‌کند. از نظر شباهت می‌توان این شاخص را با بارش باران اندازه‌گیری کرد. بارش برحسب میلی‌متر در شبانه‌روز اندازه‌گیری می‌شود و به مدت (طول زمان بارش) و شدت بارش (میزان شدت بارندگی) بستگی دارد. LDI نیز به‌شدت نور تابشی و همچنین مدت تابش نور (تعداد ساعات آفتابی) بستگی دارد و بیانگر میزان نوری است که گیاهان در طول فرآیند فوتوسنتز دریافت می‌کنند. با تنظیم DLI می‌توان به کاهش زمان ریشه‌زایی قلمه و نهال‌ها و افزایش کیفیت محصول با صرف سطوح انرژی کمتر کمک کرد.
رشد زمستانه
با توجه به کاهش ساعات تابش نور خورشید در فصل زمستان نسبت به تابستان، اغلب کشاورزان برای حفظ میزان محصول زمستانه در سطح محصول تابستانه فضای گلخانه خود را گرم می‌کنند. در تبریز متوسط ساعات تابش نور خورشید از ۱۴ ساعت در روز در تیرماه به ۱۰ ساعت در روز در ماه کاهش می‌یابد. این ۳۰ درصد کاهش تابش بدین معناست که موفقیت تلاش برای حفظ محصول تابستانه از طریق گرم کردن محیط گلخانه در تبریز نسبت به اهواز که کاهش متوسط تابش روزانه آن در فصل زمستان فقط ۹ درصد است، پایین‌تر است.
یکی دیگر از عوامل دخیل در این موضوع انحراف کمتر تابش خورشید است. کوتاهی روز، مه صبحگاهی و آسمان ابری عوامل کاهش شدت نور در زمستان هستند که با کاهش بیشتر LDI به کاهش رشد گیاه منجر می‌شوند. همین نکته عامل کاهش محصول زمستانه سبزیجات گلخانه‌ای (کاشته شده در خاک یا یک سیتم هیدروپونیک) است. حتی تجهیز به بهترین سیستم گرمایش موجود نیز توان جبران این کاهش محصول را ندارد.
فوتومورفوژنز
علاوه بر فوتوسنتز، بعد دیگری در مورد نور وجود دارد که بر رشد گیاه از زمان کاشت دانه تا به ثمر نشست گیاه تأثیرگذار و به فوتومورفوژنز موسوم است. فوتومورفوژنز به رنگ‌دانه‌های مختلف که به نورهای رنگی مختلف (طیف نوری ماوراءبنفش تا تقریباً فروسرخ و شامل کلیه رنگ‌های رنگین‌کمان که در اثر بازتاب نور دیده می‌شوند) حساس‌اند و به آن‌ها واکنش نشان می‌دهند وابسته است. فوتومورفوژنز بر ابعاد زیر از ابعاد مطرح در رشد گیاه تأثیر می‌گذارد:
جوانه‌زنی دانه (فتوبلاستی و خواب فیزیولوژیکی)
تولید سبزینه (فتوسنتز)
رشد ساقه و برگ به‌سوی نور مرئی (تاریک رویی و نورگرایی)
زمان گلدهی بر اساس طول روز و شب (فتوپریودیسم)
واکنش به رنگ‌های مختلف نور
اختلاف میان حساسیت گیاهان و چشم انسان به رنگ‌های مختلف رنگین‌کمان بسیار زیاد است. بیشترین حساسیت چشم انسان به ناحیه رنگی سبز-زرد از این طیف رنگی است؛ اما گیاهان کمترین حساسیت را نسبت به نور سبز دارند. انسان‌ها بازتاب نور را می‌بینند و این حقیقت که اکثر گیاهان در دید انسان سبز دیده می‌شوند حاکی از آن است که بازتاب نور سبز از گیاهان از سایر رنگ‌های موجود در طیف نور بیشتر است. واکنش فوتوسنتز گیاهان در ناحیه آبی و تا حدی قرمز طیف رنگی واقع شده است و بخشی از طیف فرابنفش را نیز دربر می‌گیرد (ر.ک. گراف).
می‌توان از واکنش گیاهان به رنگ‌های مختلف طیف نوری برای رفع نیازهای گوناگون گیاهان استفاده کرد. به‌عنوان مثال:
از بازتاب فرابنفش برای کوتاه‌تر شدن میان‌گره‌ها (فاصله بین دو گره روی یک شاخه که در آن برگ روییده است) استفاده می‌شود.
از نور آبی برای تحریک سبزیجات به رشد و جلوگیری از گلدهی گیاهان روزکوتاه طی مراحل تکثیر آنان استفاده می‌شود.
از نور قرمز برای تحریک گیاهان به گلدهی و بلندتر کردن میان‌گره‌ها برای ضخیم‌تر شدن ساقه‌ها و بزرگ‌تر شدن گل‌هایی مثل گل رز استفاده می‌شود.
از تابش فروسرخ برای کنترل فوتوپریودیسم گیاه استفاده می‌شود.
فوتوپریودیسم
برخی گونه‌های گیاهی فقط در شرایط قرارگیری کوتاه‌مدت در معرض نور و برخی تنها در صورت قرارگیری طولانی‌مدت در معرض نور گل می‌دهند. این پدید فوتوپریودیسم نام دارد. دسته اول گیاهان روزکوتاه نامیده می‌شوند که از آن میان می‌توان به توت‌فرنگی و گل داوودی اشاره کرد. دسته دوم گیاهان روزبلند نامیده می‌شوند که از آن میان می‌توان به اسفناج و تربچه اشاره کرد. گیاهان روزخنثی مانند خیار و گوجه‌فرنگی از فوتوپریودیسم تأثیر نمی‌پذیرند.
اگر یک گیاه روزکوتاه را در یک دوره کوتاه‌مدت در معرض نور شب قرار دهید، می‌توانید از گلدهی و رشد سریع آن جلوگیری کنید. برعکس، اتخاذ این روند در قبال گیاهان روزبلند به تسریع فرایند گلدهی آنان منجر خواهد شد. بنابراین پرورش‌دهندگان گل می‌توانند با توجه به نیاز بازار از نور مصنوعی کمکی برای تأخیر یا تسریع گلدهی گیاهان استفاده کنند. روش‌های کنترل فوتوپریودیک مرسوم عبارت‌اند از:
افزایش طول روز با استفاده از نورهای کمکی
کاهش طول روز با پوشاندن گیاهان با پوشش‌های تیره درست قبل از شب
تأخیر در شروع شب با استفاده از چراغانی
روشنایی دوره‌ای (متناوب)
این روش‌ها در مورد گونه‌های گیاهی مختلف و شرایط عملکرد گلخانه‌ای متغیر به‌شدت بر مبنای حدس و خطا استوارند.
